1、课下能力提升(二) 基因工程的基本操作程序【基础题组】1下列有关目的基因获取的理解，不正确的是( )A目的基因可以从自然界中分离，也可以人工合成B目的基因主要指编码蛋白质的结构基因C基因文库就是基因组文库DcDNA 文库只含有某种生物的一部分基因2下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是( )A需要限制酶和 DNA 连接酶B必须在细胞内进行C抗生素抗性基因可作为标记基因D启动子位于目的基因的首端3利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是否成功，最好检测( )A是否有抗生素产生B是否有目的基因表达C是否有抗虫的性状出现D是否能分离到目的基因4在基因工程技术中，需要用 Ca2 处理的环节是
2、( )A目的基因的提取和导入B目的基因与载体结合C将目的基因导入受体细胞D目的基因的检测与鉴定5将目的基因导入玉米茎尖分生区细胞和小鼠受精卵，常采用的方法分别是( )A显微注射法、农杆菌转化法B基因枪法、花粉管通道法C农杆菌转化法、显微注射法D基因枪法、显微注射法6下列关于 cDNA 文库和基因组文库的说法，不正确的是( )AcDNA 文库中的 DNA 来源于 mRNA 的反转录B如果某种生物的 cDNA 文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同CcDNA 文库中的基因都没有启动子D一种生物的 cDNA 文库可以有许多种，但基因组文库只有一种
3、7利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是( )A棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其 mRNAC山羊乳腺细胞中检测到人生长激素 DNA 序列D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白8下列关于基因表达载体导入微生物细胞的叙述，不正确的是( )A常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞，遗传物质相对较少B受体细胞所处的一种能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态称为感受态C感受态细胞吸收 DNA 分子需要适宜的温度和酸碱度D感受态细胞吸收重组表达载体 DNA 分子的液体只要调节为适宜的 pH
4、即可，没必要用缓冲液【能力题组】9(2014重庆高考)如图为利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是( )A的构建需要限制性核酸内切酶和 DNA 聚合酶参与B侵染植物细胞后，重组 Ti 质粒整合到的染色体上C的染色体上若含抗虫基因，则就表现出抗虫性状D只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异10天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因 B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因 B，现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是( )A提取矮牵牛蓝色花的 mRNA，经过反转录获得互补的 DNA，再扩增基因 BB利用限制酶从开蓝色花牵牛的基因文库中获取基因 BC
5、利用 DNA 聚合酶将基因 B 与质粒连接后导入玫瑰细胞D将基因 B 直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞11.质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内，某细菌质粒上的标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因) 是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，如图所示外源基因在质粒中可插入的位置有a、b、c 点。某同学根据实验现象对其插入的位点进行分析，其中分析正确的是( )实验现象 实验推论在含青霉素培养基上的生长情况在含四环素培养基上的生长情况目的基因插入的位置A 能生长 能生长 aB 不能生长 能生长 bC 能生长 不能生长 cD 不能
6、生长 不能生长 c12.某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒导入大肠杆菌细胞，使其表达，产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A 是抗链霉素基因，B 是抗氨苄青霉素基因，且目的基因要插入到基因 B 中，而大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是( )A导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒BRNA 聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶C可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D在含氨苄青霉素的培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌13如图是利用基因工程方法培育抗虫棉的过程。请回答相关问题：土壤农杆菌 Ti质 粒 抗 虫 基 因 A 重 组
7、质 粒 B C 含 重 组 质 粒 的土 壤 农 杆 菌 D 抗 虫 棉 E 棉 花 细 胞(1)从苏云金芽孢杆菌的 DNA 上获取抗虫基因，需要用到的工具是_，此工具主要是从_生物中分离纯化出来的，它能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的_键断开。(2)构建重组质粒时，常用 Ti 质粒作为载体，是因为 Ti 质粒上具有_，它能把目的基因整合到受体细胞的_上。(3)E 过程是利用植物组织培养技术完成的，要确定抗虫基因导入棉花细胞后，是否赋予了棉花抗虫特性，在个体水平上还需要做_实验。(4)将目的基因导入植物细胞，除采用图示中的方法外，还可
8、以采用_法和花粉管通道法。14(2015四川高考)将苏云金杆菌 Bt 蛋白的基因导入棉花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如图所示( 注：农杆菌中 Ti 质粒上只有 TDNA 片段能转移到植物细胞中)。(1)过程需用同种_酶对含 Bt 基因的 DNA 和 Ti 质粒进行酶切。为将过程获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来，应使用_培养基。(2)过程中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让_进入棉花细胞；除尽农杆菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养，目的是_。(3)若过程仅获得大量的根，则应在培养基中增加_ 以获得芽；部分接种在无激素培养基上的芽也能长根，原因是_。(4)检验转基因棉的
9、抗虫性状，常用方法是_ 。种植转基因抗虫棉能减少_的使用，以减轻环境污染。15(全国丙卷)图(a)中的三个 DNA 片段上依次表示出了 EcoR 、Bam H 和Sau3A三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图 (b)为某种表达载体的示意图(载体上的 EcoR、Sau 3A的切点是唯一的)。 GAATTC GGATCC GATCCTTAAG CCTAGG CTAG 图(a)图(b)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)经 BamH酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产物连接，理由是_。(2)若某人利用图(b) 所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(
10、c) 所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_，不能表达的原因是_。图(c)(3)DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来的酶，常见的有_和_，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_。课下能力提升(二) 参考答案1解析：选 C 基因文库又分为基因组文库和部分基因文 库。cDNA 文库是部分基因文库。2解析：选 B 基因表达载体的构建是指目的基因与载体 结合，在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体，用 DNA 连接酶将互补的末端 连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始) 、终止子、目的基因和标记基因。3解析：选
11、 C 要检验导入了抗虫基因的棉花植株是否抗虫，需要做抗虫的接种实验，以确定棉花是否有抗虫的性状出现，如果有抗虫的性状出现， 则说明抗虫棉培育成功。4解析：选 C 如果载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用 Ca2 处理，以增大细菌细胞膜的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体 细胞。5解析：选 D 玉米是单子叶植物，常用的 转化方法是基因 枪法；对于动物细胞，常用的转化方法是显微注射法。6解析：选 B 由于基因转录时只有编码区段才能转录，所以以 mRNA 反转录成的DNA 就只有外显子区段，而缺少内含子和启 动子等非编码 区段，和原来的基因结构不相同。7解析：选 D 目的基因的表达是指在
12、受体细胞中产生了目的基因所控制合成的蛋白质。在受体细胞中检测到目的基因或其 转录产物 RNA，并不能表明目的基因已经成功表达。8解析：选 D 将基因表达载体导入微生物细胞时，需在一定条件(如适宜的温度、pH等)下，将基因表达载体和感受态的微生物细胞混合培养，在培养过程中，可能会影响 pH 的变化，因此要加入缓冲液，以保持适宜的 pH。9解析：选 D 构建重组质粒需要限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶，不需要 DNA 聚合酶。含重组 Ti 质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重 组 Ti 质粒的 TDNA 整合到受体细胞的染色体上，而不是重组 Ti 质粒整合到受体细胞的染色体上。导入受体细胞的目的基因表
13、达后，转基因植株方能表现出相 应性状，若目的基因在受体 细 胞中不表达，转基因植株不能表现出相应性状。表现出抗虫性状 则表明该植株细胞发生了基因重 组，基因重 组是可遗传变异。10解析：选 A 由题意知：控制蓝色色素合成的基因 B 是目的基因，提取矮 牵牛蓝色花的 mRNA，经反转录获得互 补的 DNA，再扩增基因 B，构建表达载体，然后导入天然玫瑰的细胞中，培育该受体细胞即能 获得蓝玫瑰。从基因文 库中 获取目的基因，直接用引物扩增即可。将目的基因 B 与质粒连接需用 DNA 连接酶，而不是 DNA 聚合酶。基因 B 需与质粒连接形成基因表达载体再导入农杆菌，然后感染并 转入玫瑰 细胞，而不
14、能将基因 B 直接导入大肠杆菌。11解析：选 B 若质粒上插入的位置在 b 点，那么抗四环素基因没有被破坏，抗青霉素基因被破坏，导入该重组质 粒的细菌在含青霉素的培养基上不能生 长，在含四 环素的培养基上能生长。12解析：选 D 基因操作过程中，用同一种限制 酶分别 切割生长激素基因所在的DNA 分子和质粒后，会产生相同的黏性末端，黏性末端连接时，目的基因和目的基因、目的基因和质粒、质粒和质粒都可能 连接，因此，导入大肠杆菌的质粒不一定为重组质粒。构建该重组质粒必需的工具酶是限制酶和 DNA 连接酶。目的基因插入基因 B 中后形成的重组质粒的抗氨苄青霉素基因被破坏，故 导入了重组质粒的大肠 杆
15、菌对氨苄青霉素不具有抗性， 对链霉素仍具有抗性。13解析：(1)限制酶用于切割 DNA 分子， 获取目的基因。限制酶主要从原核生物细胞中获取。限制酶可使磷酸二酯键 断裂，将 DNA 分子切开。(2)Ti 质粒是可转移 DNA，其上的TDNA 可以整合到植物细胞的染色体 DNA 上，故将目的基因借助 Ti 质粒导入植物细胞中。(3)把害虫接种到转基因植株上，以检测转基因植株的抗虫基因是否正常表达。答案：(1)限制酶 原核 磷酸二酯 (2)TDNA 染色体 DNA (3)抗虫的接种 (4)基因枪14解析：(1)切割目的基因和载体应使用同种限制性核酸内切 酶，筛选细菌应使用选择培养基。(2)农 杆菌
16、转化法的原理是农杆菌感染植物时， Ti 质粒上的 TDNA 片段能够转移并整合到植物细胞的染色体 DNA 上。因 为 TDNA 上具有卡那霉素抗性基因，所以可用含卡那霉素的培养基筛选出获得 TDNA 片段的植物细胞。(3) 植物组织培养过程中，可加入激素调节植物细胞的脱分化和再分化。生 长素用量与细 胞分裂素用量比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低 时，有利于芽的分化、抑制根的形成。幼嫩的芽顶端可以产生生长素并向基部运输，促进根的分化，故芽在无激素的培养基中也可以生根。(4)在个体水平上检测抗虫棉时可在抗虫棉上投放害虫来判断其是否具有抗虫的性状；抗虫棉因具有抗虫性状，故可减少农药的使
17、用，以减轻环境污染。答案：(1)限制性核酸内切 选择(2)TDNA 筛选获得 TDNA 片段的植物细胞 (3)细胞分裂素浓度 芽顶端合成的生长素向基部运输，促进根的分化 (4)投放棉铃虫 农药15解析：(1)由题图可知， BamH和 Sau3A两种限制性内切酶的共同识别序列是，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此经 BamH酶切得到的目的基因GATCCTAG可以与图(b)所示表达载体被 Sau3A酶切后的产物连接。(2) 在基因表达载体中，启 动子应位于目的基因的首端，终止子 应位于目的基因的尾端， 这样 目的基因才能顺利地转录，再完成翻译过程，即顺利表达。图中甲所示的目的基因插入在启 动子的上游，丙所示目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录，因此目的基因不能表达。(3)常见的DNA 连接酶有 Ecoli DNA 连接酶和 T4DNA 连接酶，其中 T4DNA 连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。答案：(1)Sau3A 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端 (2)甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录( 其他合理答案可酌情给分 )(3)Ecoli DNA 连接酶 T 4DNA 连接酶 T 4DNA 连接酶(其他合理答案可酌情给分 )
